(57)【要約】【課題】歩数測定装置および測定方法が開示される。【解決手段】歩数測定装置は、体の動きにより地磁気センサーを用いて各軸別のデジタル値を出力する地磁気検出部と、各軸別の第Ｎデジタル値、各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値、および各軸別の第（Ｎ−２）デジタル値に基づいて各軸別の基準デジタル値を生成する基準デジタル値生成部と、最大振幅を有する一軸の第Ｎデジタル値を検索し、１つの軸を基準軸として選択する基準軸選択部と、基準軸の第Ｎデジタル値が基準軸の基準デジタル値より所定の値以上大きいか否かを判断するデジタル値判断部と、所定の値以上であれば、体の動きを一歩の上昇動きとして判断する制御部とを含む。【選択図】図１
2006146930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力する地磁気検出部と、
前記地磁気検出部からの各軸別の第Ｎデジタル値、前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値、および前記第（Ｎ−１）デジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−２）デジタル値に基づいて各軸別の基準デジタル値を生成する基準デジタル値生成部と、
前記各軸別の第Ｎデジタル値のうち所定周期内で最大振幅を有する１つの軸の第Ｎデジタル値を検索し、前記１つの軸を基準軸として選択する基準軸選択部と、
選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値が前記基準軸の基準デジタル値より所定の値以上大きいか否かを判断するデジタル値判断部と、
前記デジタル値判断部における判断の結果、所定の値以上であれば、前記体の動きを一歩の上昇動きとして判断する制御部と、
を含むことを特徴とする歩数測定装置。
【請求項２】
前記基準デジタル値生成部は、
【数１】
2006146930.tif 000006
（尚、Ｎ＿ＲｘＦは第Ｎデジタル値であり、（Ｎ−１）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−１）デジタル値であり、（Ｎ−２）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−２）デジタル値であり、ａは第Ｎ時点で割り当てられる重み付け、ｂは第（Ｎ−１）時点で割り当てられる重み付け、ｃは第（Ｎ−２）時点で割り当てられる重み付けである）
に基づいて前記基準デジタル値（Ｒｅｆ＿Ｖａｌｕｅ）を生成することを特徴とする請求項１に記載の歩数測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値が前記基準軸の基準デジタル値より所定の値以下であると前記デジタル値判断部により判断された場合、前記体の動きを一歩の下降動きとして判断することを特徴とする請求項１に記載の歩数測定装置。
【請求項４】
前記制御部により前記下降動きであると判断された場合、歩数を１だけ増加カウントさせるカウンターを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の歩数測定装置。
【請求項５】
前記カウンターによりカウントされた前記歩数をディスプレーする表示部を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の歩数測定装置。
【請求項６】
体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力する地磁気検出部と、
前記地磁気検出部からの各軸別の第Ｎデジタル値から前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値を減算して、各軸別の減算デジタル値を生成する減算部と、
前記各軸別の減算デジタル値を合算して合算デジタル値を生成する加算部と、
前記合算デジタル値の符号が変更した場合、前記体の動きを一歩の半分動きとして判断する制御部と、
を含むことを特徴とする歩数測定装置。
【請求項７】
前記制御部は、変更した前記合算デジタル値の符号の反対となるように前記合算デジタル値の符号が再変更した場合、前記体の動きを一歩、あるいは更なる半分動きとして判断することを特徴とする請求項６に記載の歩数測定装置。
【請求項８】
前記制御部により前記更なる半分動きであると判断された場合、歩数を１だけ増加カウントするカウンターを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の歩数測定装置。
【請求項９】
前記カウンターによりカウントされた前記歩数をディスプレーする表示部を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の歩数測定装置。
【請求項１０】
体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力するステップと、
前記各軸別のデジタル値のうち各軸別の第Ｎデジタル値、前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値、および前記第（Ｎ−１）デジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−２）デジタル値に基づいて各軸別の基準デジタル値を生成するステップと、
前記各軸別の第Ｎデジタル値のうち所定周期内で最大振幅を有する１つの軸の第Ｎデジタル値を検索し、前記一軸を基準軸として選択するステップと、
選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値が前記基準軸の基準デジタル値より所定の値以上であるかを判断するステップと、
前記判断の結果、所定の値以上であれば、前記体の動きを一歩の上昇動きとして判断するステップと、
を含むことを特徴とする歩数測定方法。
【請求項１１】
前記基準デジタル値（Ｒｅｆ＿Ｖａｌｕｅ）は、
【数２】
2006146930.tif 000007
（尚、Ｎ＿ＲｘＦは第Ｎデジタル値であり、（Ｎ−１）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−１）デジタル値であり、（Ｎ−２）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−２）デジタル値であり、ａは第Ｎ時点で割り当てられる重み付け、ｂは第（Ｎ−１）時点で割り当てられる重み付け、ｃは第（Ｎ−２）時点で割り当てられる重み付けである）
に基づいて生成されることを特徴とする請求項１０に記載の歩数測定方法。
【請求項１２】
選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値が前記基準軸の基準デジタル値より所定の値以下であると判断された場合、前記体の動きを一歩の下降動きとして判断するステップを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の歩数測定方法。
【請求項１３】
前記下降動きであると判断された場合、歩数を１だけ増加カウントするステップを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の歩数測定方法。
【請求項１４】
前記カウントされた前記歩数をディスプレーするステップを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の歩数測定方法。
【請求項１５】
体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力するステップと、
前記各軸別のデジタル値のうち各軸別の第Ｎデジタル値から前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値を減算して各軸別の減算デジタル値を生成するステップと、
前記各軸別の減算デジタル値を合算して合算デジタル値を生成するステップと、
前記合算デジタル値の符号が変更した場合、前記体の動きを一歩の半分動きとして判断するステップと、
を含むことを特徴とする歩数測定方法。
【請求項１６】
変更した前記合算デジタル値の符号と反対になるように前記合算デジタル値の符号が再変更した場合、前記体の動きを一歩、あるいは更なる半分動きとして判断するステップを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の歩数測定方法。
【請求項１７】
前記更なる半分動きであると判断した場合、歩数を１だけ増加カウントさせるステップを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の歩数測定方法。
【請求項１８】
カウントされた前記歩数をディスプレーするステップを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の歩数測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩数測定装置および測定方法に関し、詳細には、地磁気センサーを用いる歩数測定装置および測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、人々は健康に大きな関心を持ち、徒歩数を測定できる歩数測定装置が目覚しく発展している。特に、歩数測定機能付き携帯電話が開発されてからは人はそれを用いて健康をチェックしている。
一方、係る従来の歩数測定装置は加速度センサーを採用し歩数を測定したが、係る加速度センサーを用いる歩数測定装置の場合には加速度センサーの駆動に多くの電力が求められる。
【０００３】
前述のような歩数測定機能は、携帯電話のような小型電子装置に設けられることが好ましい。従って、このような電力提供に限界を有する小型電子装置に電力消耗の多い加速度センサーを用いることは適していないという問題点を抱えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、地磁気センサーを用いて歩数測定装置および測定方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、所定の重み付けが適用された基準デジタル値を算出し、基準デジタル値および判断対象デジタル値との比較を通じて一歩の上昇動きおよび下降動きを把握することによって、歩数を測定することのできる歩数測定装置および測定方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の更なる目的は、各軸別の現在デジタル値から各軸別の以前デジタル値を各軸別に減算し、減算された各軸別の減算結果を合算した結果が符号変更をする場合、一歩の半分動きとして判断することによって、歩数を測定することのできる歩数測定装置および測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の技術的な課題を解決するための本発明の一実施の形態に係る歩数測定装置は、体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力する地磁気検出部と、前記地磁気検出部からの各軸別の第Ｎデジタル値、前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値、および前記第（Ｎ−１）デジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−２）デジタル値に基づいて各軸別の基準デジタル値を生成する基準デジタル値生成部と、前記各軸別の第Ｎデジタル値のうち所定周期内で最大振幅を有する１つの軸の第Ｎデジタル値を検索し、前記１つの軸を基準軸として選択する基準軸選択部と、選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値が前記基準軸の基準デジタル値より所定の値以上大きいか否かを判断するデジタル値判断部と、前記デジタル値判断部における判断の結果、所定の値以上であれば、前記体の動きを一歩の上昇動きとして判断する制御部とを含む。
【０００７】
前記基準デジタル値生成部は、
【０００８】
【数１】
2006146930.tif 000003
の数式に基づいて前記基準デジタル値（Ｒｅｆ＿Ｖａｌｕｅ）を生成することが好ましい。尚、Ｎ＿ＲｘＦは第Ｎデジタル値であり、（Ｎ−１）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−１）デジタル値であり、（Ｎ−２）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−２）デジタル値であり、ａは第Ｎ時点で割り当てられる重み付け、ｂは第（Ｎ−１）時点で割り当てられる重み付け、ｃは第（Ｎ−２）時点で割り当てられる重み付けである。
【０００９】
前記制御部は、選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値が前記基準軸の基準デジタル値より所定の値以上小さいと前記デジタル値サイズ判断部により判断された場合、前記体の動きを一歩の下降動きとして判断することができる。
前記歩数測定装置は、前記制御部により前記下降動きであると判断された場合、歩数を１だけ増加カウントさせるカウンターを更に含むことができる。
【００１０】
前記歩数測定装置は、前記カウンターによりカウントされた前記歩数をディスプレーする表示部を更に含むことができる。
さらに、前述の技術的な課題を解決するための、本発明の他の実施形態にかかる歩数測定装置は、体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力する地磁気検出部と、前記地磁気検出部からの各軸別の第Ｎデジタル値から前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値を減算して、各軸別の減算デジタル値を生成する減算部と、前記各軸別の減算デジタル値を合算して合算デジタル値を生成する加算部と、前記合算デジタル値の符号が変更した場合、前記体の動きを一歩の半分動きとして判断する制御部とを含む。
【００１１】
前記制御部は、変更した前記合算デジタル値の符号の反対となるように前記合算デジタル値の符号が再変更した場合、前記体の動きを一歩、あるいは更なる半分動きとして判断することができる。
前記歩数測定装置は、前記制御部により前記更なる半分動きであると判断された場合、歩数を１だけ増加カウントさせるカウンターを更に含むことができる。
【００１２】
前記歩数測定装置は、前記カウンターによりカウントされた前記歩数をディスプレーする表示部を更に含むことができる。
前述した技術的な課題を解決するための、本発明の一実施の形態に係る歩数測定方法は、体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力するステップと、前記各軸別のデジタル値のうち各軸別の第Ｎデジタル値、前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値、および前記第（Ｎ−１）デジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−２）デジタル値に基づいて各軸別の基準デジタル値を生成するステップと、前記各軸別の第Ｎデジタル値のうち所定周期内で最大振幅を有する１つの軸の第Ｎデジタル値を検索し、前記１つの軸を基準軸として選択するステップと、選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値が前記基準軸の基準デジタル値より所定の値以上大きいか否かを判断するステップと、前記判断の結果、所定の値以上であれば、前記体の動きを一歩の上昇動きとして判断するステップとを含む。
【００１３】
前記基準デジタル値（Ｒｅｆ＿Ｖａｌｕｅ）は、
【００１４】
【数２】
2006146930.tif 000004
の数式に基づいて生成されることが好ましい。尚、Ｎ＿ＲｘＦは第Ｎデジタル値であり、（Ｎ−１）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−１）デジタル値であり、（Ｎ−２）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−２）デジタル値であり、ａは第Ｎ時点で割り当てられる重み付け、ｂは第（Ｎ−１）時点で割り当てられる重み付け、ｃは第（Ｎ−２）時点で割り当てられる重み付けである。
【００１５】
前記歩数測定方法は、選択された前記基準軸の第Ｎデジタル値のサイズが前記基準軸の基準デジタル値のサイズより所定の値以上小さいと判断された場合、前記体の動きを一歩の下降動きとして判断するステップを更に含むことができる。
前記歩数測定方法は、前記下降動きであると判断された場合、歩数を１だけ増加カウントするステップを更に含むことができる。
【００１６】
前記歩数測定方法は、前記カウントされた前記歩数をディスプレーするステップを更に含むことができる。
前述した技術的な課題を解決するための、本発明の他の実施形態にかかる歩数測定方法は、体の動きによりＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のうち少なくとも２軸上の地磁気センサーを用いて所定のサンプリング時間間隔で各軸別のデジタル値を出力するステップと、前記各軸別のデジタル値のうち各軸別の第Ｎデジタル値から前記第Ｎデジタル値より１サンプリング時間前に出力された各軸別の第（Ｎ−１）デジタル値を減算して各軸別の減算デジタル値を生成するステップと、前記各軸別の減算デジタル値を合算して合算デジタル値を生成するステップと、前記合算デジタル値の符号が変更した場合、前記体の動きを一歩の半分動きとして判断するステップとを含む。
【００１７】
前記歩数測定方法は、変更した前記合算デジタル値の符号の反対となるように前記合算デジタル値の符号が再変更した場合、前記体の動きを一歩、あるいは更なる半分動きとして判断するステップを更に含むことができる。
前記歩数測定方法は、前記更なる半分動きであると判断された場合、歩数を１だけ増加カウントさせるステップを更に含むことができる。
【００１８】
前記歩数測定方法は、カウントされた前記歩数をディスプレーするステップを更に含むことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る歩数測定装置および測定方法によると、歩数測定装置に対し既存に採用していた加速度センサーの代わりに地磁気センサーを用いることによって、既存の歩数測定で要された電力を節減できる長所を持つ。従って、装置の利用時間を延長できると共に、ノイズを勘案して歩数を測定することにより、正確な歩数が測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態に係る歩数測定装置のブロック図である。
同図に示したように、本実施形態に係る歩数測定装置１００は地磁気検出部１１０、メモリ１２０、基準デジタル値生成部１３０、基準軸選択部１４０、デジタル値判断部１５０、カウンター１６０、クロシング回数判断部１７０、表示部１８０、および制御部１９０を備えている。
【００２２】
地磁気検出部１１０は、制御部１９０の制御下にユーザの体動きに応じる各軸別のデジタル値、即ち、Ｘ軸に対するデジタル値、Ｙ軸に対するデジタル値、およびＺ軸に対するデジタル値を出力する。
本発明に係る地磁気検出部１１０は、駆動パルス発生回路１１１、コイル駆動用電流増幅回路１１２、３軸フラックスゲート回路１１３、チョッピング回路１１４、１次増幅回路１１５、低周波フィルタ１１６、２次増幅回路１１７、およびＡ／Ｄコンバーター１１８を有する。但し、実施の形態によっては３軸フラックスゲート回路１１３の代わりに２軸フラックスゲート回路が適用されるが、３軸フラックスゲート回路１１０を採用することで、ユーザの体の動きをさらに正確に検出することができるので本実施形態においてはこれを採用する。
【００２３】
駆動パルス発生回路１１１は、３軸フラックスゲート回路１１３を駆動させることのできる駆動パルスを生成した後、これを選択的にスイッチングしコイル駆動用電流増幅回路１１２に印加する役割をする。
コイル駆動用電流増幅回路１１２は、多数の増幅器および反転器を使用することにより駆動パルス発生回路１１１を介して出力されたパルスに基づいて、互いに位相が反対であるパルス信号および反転パルス信号を出力する。
【００２４】
３軸フラックスゲート１１３は、互いに直交しているＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸フラックスゲートを備えている。このＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸フラックスゲートは、それぞれ伝達されたパルス信号および反転パルス信号によって駆動され、その駆動により発生した起電力に応じて検出信号を出力する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸フラックスゲートは長方形のリング状の２つの磁性体コアがそれぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸に対してそれぞれ長手方向に設けられ、各磁性体コアにはそれぞれ駆動コイルおよび検出コイルが捲かれている。駆動コイルに駆動パルスが印加されると、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸フラックスゲートに磁気が発生し、これによる誘導起電力が検出コイルを介して検出することができる。
【００２５】
３軸フラックスゲート回路１１３において検出された電気的信号は、チョッピング回路１１４に内蔵された多数のスイッチを制御してチョッピングする。チョッピングされた電気的信号は１次増幅回路１１５において差動増幅された後、低周波フィルタ１１６を介して一定範囲の信号のみがフィルタリングされ、２次増幅回路１１７において最終的に増幅される。増幅された信号はＡ／Ｄコンバーター１１８においてデジタル値に変換され出力される。即ち、Ａ／Ｄコンバーター１１８から所定のサンプリング時間間隔でＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対する各軸別のデジタル値が出力される。
【００２６】
メモリ１２０は、制御部１９０の制御下でＡ／Ｄコンバーター１１８から出力された各軸別のデジタル値を格納する。
以下、格納されたデジタル値のうち歩数に影響を及ぼすか否かを判断するためのデジタル値を判断対象デジタル値と称する。
基準デジタル値生成部１３０は、制御部１９０の制御下でメモリ１２０に格納された各軸別のデジタル値、即ち、第Ｎデジタル値、第（Ｎ−１）デジタル値、第（Ｎ−２）デジタル値を用いて第１基準デジタル値を生成する。なお、第Ｎデジタル値、第（Ｎ−１）デジタル値、第（Ｎ−２）デジタル値は、サンプリングの時間間隔でＡ／Ｄコンバーター１１８から出力されたデジタル値のことを指す。ここで、判断対象デジタル値は第Ｎデジタル値である。
【００２７】
さらに、基準デジタル値生成部１３０は、制御部１９０の制御下でモリ１２０に格納された各軸別のデジタル値、即ち、第（Ｎ＋ｋ＋１）デジタル値、第（Ｎ＋ｋ＋２）デジタル値、第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値を用いて第２基準デジタル値を生成する。なお、第（Ｎ＋ｋ＋１）デジタル値、第（Ｎ＋ｋ＋２）デジタル値、第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値はサンプリングの時間間隔でＡ／Ｄコンバーター１１８から出力されたデジタル値を意味する。さらに、ｋは０から始まる整数値が適用される。ここで、判断対象デジタル値は第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値である。
【００２８】
一方、本発明に係る第１および第２基準デジタル値（Ｒｅｆ＿Ｖａｌｕｅ）は基準デジタル値生成部１３０により次式に基づいて生成されることが好ましい。
【００２９】
【数３】
2006146930.tif 000005
但し、Ｎ＿ＲｘＦは第Ｔ時点のデジタル値である第Ｎデジタル値であり、（Ｎ−１）＿ ＲｘＦは第Ｎ時点より１サンプリング時間前の第（Ｎ−１）時点のデジタル値である第（Ｎ−１）デジタル値であり、（Ｎ−２）＿ ＲｘＦは第（Ｎ−１）時点より１サンプリング時間前の第（Ｎ−２）時点のデジタル値である第（Ｎ−２）デジタル値である。一方、ａは第Ｎ時点で割り当てられる重み付け、ｂは第（Ｎ−１）時点で割り当てられる重み付け、ｃは第（Ｎ−２）時点で割り当てられる重み付けである。ここで、各重み付けのサイズにより各時点におけるデジタル値が基準デジタル値に寄与する程度が決定される。さらに、ａより大きな数であるｂ、ｃを適用することによって、過去のデジタル値に高い重み付けを適用することが好ましい。
【００３０】
基準軸選択部１４０は、制御部１９０の制御下で第Ｎデジタル値の含まれた第１所定区間内の各軸別のデジタル値、つまり、Ｘ軸に対するデジタル値（第ＮXデジタル値）、Ｙ軸に対するデジタル値（第ＮYデジタル値）、Ｚ軸に対するデジタル値（第ＮZデジタル値）を分析する。また、基準軸選択部１４０は、制御部１９０の制御下に第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値の含まれた第２所定区間内の各軸別のデジタル値、つまり、Ｘ軸に対するデジタル値 （第（Ｎ＋ｋ＋３）Xデジタル値）、Ｙ軸に対するデジタル値（第（Ｎ＋ｋ＋３）Yデジタル値）、Ｚ軸に対するデジタル値（第（Ｎ＋ｋ＋３）Zデジタル値）を分析する。なお、第１および第２の所定区間は実験により最適に設定できる。
【００３１】
そして、基準軸選択部１４０は、各軸に対するデジタル値の最大値および最小値を検索する。また、基準軸選択部１４０は、最大値および最小値に基づいてＸ軸に対するデジタル値、Ｙ軸に対するデジタル値、Ｚ軸に対するデジタル値のうち最大振幅を有する基準軸を選択する。以下、第Ｎデジタル値に対応する基準軸を第１基準軸と記述し、第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値に対応する基準軸を第２基準軸と記述する。
【００３２】
デジタル値判断部１５０は、制御部１９０の制御下で選択された第１基準軸に対応する基準デジタル値および第１基準軸に対応する第Ｎデジタル値を比較する。比較の結果、第Ｎデジタル値が第１基準デジタル値より第１の所定値以上大きければ、制御部１９０の制御下でオーバークロシング（ｏｖｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ）が発生したと認識する。ここで、オーバークロシングとは、判断対象デジタル値が基準デジタル値より所定の値以上大きい場合を意味する。さらに、第１の所定値は実験的に各種のノイズを勘案して設定された値である。
【００３３】
一方、デジタル値判断部１５０は、一歩の上昇動きを検出した後、制御部１９０の制御下で選択された第２基準軸に対応する第２基準デジタル値および第２基準軸に対応する第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値を比較する。比較の結果、第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値が第２基準デジタル値より第２の所定値以上小さい値であれば、制御部１９０の制御下でアンダークロシング（ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ）が発生したと認識する。ここで、アンダークロシングは、判断対象デジタル値が基準デジタル値より所定の値以上小さい場合を意味する。さらに、第１の所定値と同様、第２所定値も実験的に各種のノイズを勘案して設定された値である。
【００３４】
カウンター１６０は、オーバークロシングが発生した場合、制御部１９０の制御下でオーバークロシングの回数を１だけ増加する。さらに、カウンター１６０はアンダークロシングが発生した場合、制御部１９０の制御下でアンダークロシング回数を１だけ増加させる。
さらに、カウンター１６０は制御部１９０により一歩の上昇動きおよび下降動きがあったと判断した場合、歩数を１だけ増加させる。
【００３５】
クロシング回数判断部１７０は、カウンター１６０により１だけ増加されたオーバークロシング回数がオーバークロシングの基準回数以上であるかを制御部１９０の制御下で判断する。なお、オーバークロシング基準回数は実験的に各種のノイズを勘案して設定された値である。好ましくは、オーバークロシング基準回数は２である。１だけ増加されたオーバークロシングの回数がオーバークロシングの基準回数以上である場合、制御部１９０は現在のユーザの体の動きを一歩の上昇動きとして判断する。
【００３６】
クロシング回数判断部１７０は、カウンター１６０により１だけ増加されたアンダークロシング回数がアンダークロシングの基準回数以上であるかを制御部１９０の制御下で判断する。なお、アンダークロシングの基準回数は実験的に各種のノイズを勘案して設定された値である。好ましくはアンダークロシングの基準回数は３である。１だけ増加されたアンダークロシング回数がアンダークロシングの基準回数以上である場合、制御部１９０は現在のユーザの体の動きを一歩の下降動きとして判断する。
【００３７】
表示部１８０は、カウンター１６０により歩数が１だけ増加された場合、制御部１９０の制御下で１だけ増加された歩数をディスプレーする。
制御部１９０は、メモリ１２０に格納された制御プログラムに応じて歩数測定装置１００を全般に制御する。
図２は図１の歩数測定装置による歩数測定方法のうち上昇動き測定方法を説明するためのフローチャートである。
【００３８】
図１および図２に示したように、歩数測定装置１００がユーザの体に取り付けられた後、ユーザの体の動きが発生した場合に、地磁気検出部１１０から第（Ｎ−２）デジタル値が出力される（Ｓ２１０）。出力された第（Ｎ−２）デジタル値はメモリ１２０に格納される（Ｓ２２０）。第（Ｎ−２）デジタル値が出力されサンプリング時間の経過後、第（Ｎ−１）デジタル値が出力される（Ｓ２１０）。出力された第（Ｎ−１）デジタル値はメモリ１２０に格納される（Ｓ２２０）。第（Ｎ−１）デジタル値が出力されサンプリング時間の経過後に第Ｎデジタル値が出力され（Ｓ２１０）、出力された第Ｎデジタル値はメモリ１２０に格納される（Ｓ２２０）。
【００３９】
このように格納された第（Ｎ−２）〜第Ｎデジタル値に基づいて、基準デジタル値生成部１３０から第１基準デジタル値が生成される（Ｓ２３０）。第１基準デジタル値は前述した数式による方法によって生成されることが好ましい。
一方、基準軸選択部１４０により第Ｎデジタル値が含まれた第１の所定区間内の各軸別のデジタル値、つまり、Ｘ軸に対するデジタル値（第ＮXデジタル値）、Ｙ軸に対するデジタル値（第ＮYデジタル値）、Ｚ軸に対するデジタル値（第ＮZデジタル値）を分析し、最大値および最小値を検索して最大振幅を有する第１基準軸を選択する（Ｓ２４０）。
【００４０】
以下、説明の便宜のために最大振幅を有する第１基準軸をＸ軸として想定し説明する。
デジタル値判断部１５０によりＸ軸に対する第１基準デジタル値および第ＮXデジタル値が比較される（Ｓ２５０）。尚、Ｎxデジタル値はＸ軸に対する第Ｎデジタル値であって、判断対象デジタル値として表すことができる。
Ｓ２５０の比較結果、第ＮXデジタル値が第１基準デジタル値より第１の所定値以上大きくない場合には、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２５０を繰り返して行う。
【００４１】
Ｓ２５０の比較結果、第ＮXデジタル値が第１基準デジタル値より第１の所定値以上大きい場合には、カウンタ１６０によりオーバークロシング回数が１だけ増加される（Ｓ２６０）。
そして、クロシング回数判断部１７０により１だけ増加されたオーバークロシング回数がオーバークロシングの基準回数以上であるかを判断する（Ｓ２７０）。
【００４２】
Ｓ２７０の判断結果、１だけ増加されたオーバークロシング回数がオーバークロシングの基準回数以上である場合、制御部１９０の制御下で現在のユーザの体の動きが一歩の上昇動きであると判断される（Ｓ２８０）。
Ｓ２７０の判断結果、１だけ増加されたオーバークロシング回数がオーバークロシングの基準回数未満である場合、制御部１９０の制御下でＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２５０、Ｓ２６０、Ｓ２７０を繰り返し行う。
【００４３】
図３は図１の歩数測定装置による歩数測定方法のうち下降動き測定方法を説明するためのフローチャートである。
図１ないし図３に基づくと、一歩の上昇動きの検出後、ユーザの体の動きが続いて発生する場合、地磁気検出部１１０から第（Ｎ＋ｋ）デジタル値が出力され、サンプリング時間の経過後、第（Ｎ＋ｋ＋１）デジタル値が出力される（Ｓ３１０）。出力された第（Ｎ＋ｋ＋１）デジタル値はメモリ１２０に格納される（Ｓ３２０）。第（Ｎ＋ｋ＋１）デジタル値が出力され、サンプリング時間の経過後、第（Ｎ＋ｋ＋２）デジタル値が出力され（Ｓ３１０）、出力された第（Ｎ＋ｋ＋２）デジタル値はメモリ１２０に格納される（Ｓ３２０）。第（Ｎ＋ｋ＋２）デジタル値が出力され、サンプリング時間の経過後、第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値が出力され（Ｓ３１０）、出力された第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値はメモリ１２０に格納される（Ｓ３２０）。
【００４４】
このように格納された第（Ｎ＋ｋ＋１）〜第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値に基づいて、基準デジタル値生成部１３０から第２基準デジタル値が生成される（Ｓ３３０）。
一方、基準軸選択部１４０により第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値が含まれる第２所定区間内の各軸別のデジタル値、つまり、Ｘ軸に対するデジタル値 （第（Ｎ＋ｋ＋３）Xデジタル値）、Ｙ軸に対するデジタル値（第（Ｎ＋ｋ＋３）Yデジタル値）、Ｚ軸に対するデジタル値（第（Ｎ＋ｋ＋３）Zデジタル値）を分析し、最大値および最小値を検索し最大振幅を有する第２基準軸を選択する（Ｓ３４０）。
【００４５】
以下、説明の便宜のため最大振幅を有する第２基準軸をＹ軸と想定し説明する。
デジタル値判断部１５０により第２基準デジタル値および第（Ｎ＋ｋ＋３）Yデジタル値を比較する（Ｓ３５０）。尚、第（Ｎ＋ｋ＋３）Yデジタル値はＹ軸に対する第（Ｎ＋ｋ＋３）デジタル値であって、判断対象デジタル値として表すことができる。
Ｓ３５０の比較結果、第（Ｎ＋ｋ＋３）Yデジタル値が基準デジタル値より第２の所定値以上小さくない場合には、制御部１９０の制御下でＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３４０、Ｓ３５０を繰り返して行う。
【００４６】
Ｓ３５０の比較結果、（Ｎ＋ｋ＋３）Yデジタル値が基準デジタル値より第２の所定値以上小さい場合には、カウンタ１６０によりアンダークロシング回数を１だけ増加させる（Ｓ３６０）。
そして、クロシング回数判断部１７０を介してカウンター１６０により１だけ増加されたアンダークロシング回数がアンダークロシング基準回数以上であるかが判断される（Ｓ３７０）。
【００４７】
Ｓ３７０の判断結果、１だけ増加されたアンダークロシング回数がアンダークロシング基準回数以上である場合、制御部１９０の制御下で現在ユーザの体動きが一歩の下降動きであると判断される（Ｓ３８０）。さらに制御部１９０の制御下でカウンター１６０により歩数が１だけ増加カウントされる（Ｓ３９０）。
Ｓ３７０の判断結果、１だけ増加されたアンダークロシング回数がアンダークロシングの基準回数未満である場合、制御部１９０の制御下でＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３４０、Ｓ３５０、Ｓ３６０、Ｓ３７０を繰り返して行う。
【００４８】
図４は本発明の更なる実施の形態に係る歩数測定装置のブロック図である。但し、図１と重複する説明は簡略化のために除く。
同図に示したように、本実施の形態に係る歩数測定装置４００は、地磁気検出部４１０、メモリ４２０、減算部４３０、加算部４４０、判断部４５０、カウンター４６０、表示部４７０、制御部４８０を含む。
【００４９】
本実施の形態に係る地磁気検出部４１０およびメモリ４２０は、図１の地磁気検出部１１０およびメモリ１２０と同一の機能を行う。但し、地磁気検出部４１０から各軸別の第（Ｍ−１）デジタル値、つまり、Ｘ軸に対する第（Ｍ−１）Xデジタル値、Ｙ軸に対する第（Ｍ−１）Yデジタル値、Ｚ軸に対する第（Ｍ−１）Zデジタル値が出力される。第（Ｍ−１）デジタル値が出力されサンプリング時間の経過後に第Ｍデジタル値、即ち、Ｘ軸に対する第ＭXデジタル値、Ｙ軸に対する第ＭYデジタル値、Ｚ軸に対する第ＭZデジタル値が出力される。そして、出力された第（Ｍ−１）デジタル値、第Ｍデジタル値は制御部４８０の制御下でメモリ４２０に格納される。
【００５０】
一方、本実施の形態に係る減算部４３０は、各軸別の第Ｍデジタル値で各軸別の第（Ｍ−１）デジタル値を各軸別に減算する。それから減算部４３０は、各軸別の減算値（△Ｘ、△Ｙ、△Ｚ）を算出する。
本実施の形態に係る加算部４４０は、各軸別の減算値（△Ｘ、△Ｙ、△Ｚ）を合算して合算デジタル値を算出する。
【００５１】
本実施の形態に係る判断部４５０は、加算デジタル値が正から負に、あるいは負から正に移行するゼロクロシング（ｚｅｒｏｃｒｏｓｓｉｎｇ）を行うか否かを判断する。ゼロクロシングが行われた場合、制御部４８０はユーザの体の動きを一歩の半分の動きとして判断する。
カウンター４６０は、ゼロクロシングが行われた場合、制御部４８０の制御下でゼロクロシング回数を１だけ増加させる。そして、カウンター４６０はゼロクロシング回数が２である場合、制御部４８０の制御下で歩数を１だけ増加させる。一方、カウンター４６０はゼロクロシング回数が２である場合、制御部４８０の制御下でゼロクロシング回数について初期化される。
【００５２】
表示部４７０はカウンター４６０により歩数が１だけ増加された場合、制御部４８０の制御下で１だけ増加された歩数をディスプレーする。
制御部４８０は１だけ増加されたゼロクロシング回数が２であるかを判断する。ゼロクロシング回数が２である場合、制御部４８０はユーザの体の動きを一歩として判断する。
図５は図４の歩数測定装置による歩数測定方法を説明するためのフローチャートである。
【００５３】
図４および図５に示したように、歩数測定装置４００がユーザの体に取り付けられた後、ユーザの体の動きがあった場合に、各軸別の第（Ｍ−１） デジタル値、即ち、第（Ｍ−１）Xデジタル値、第（Ｍ−１）Yデジタル値、 第（Ｍ−１）Zデジタル値が出力される（Ｓ５１０）。出力された各軸別の第（Ｍ−１）デジタル値はメモリ４２０に格納される（Ｓ５２０）。第（Ｍ−１）デジタル値が出力されサンプリング時間の経過後、第Ｍデジタル値、即ち、ＭXデジタル値、ＭYデジタル値、ＭZデジタル値が出力され（Ｓ５１０）、出力された第Ｍデジタル値はメモリ４２０に格納される（Ｓ５２０）。
【００５４】
減算部４３０により現在のデジタル値である各軸別の第Ｍデジタル値から直前のデジタル値である各軸別の第（Ｍ−１）デジタル値が各軸別に減算され、各軸別の減算値（△Ｘ、△Ｙ、△Ｚ）が算出される（Ｓ５３０）。
加算部４４０により各軸別の減算値（△Ｘ、△Ｙ、△Ｚ）が合算され、合算デジタル値が算出される（Ｓ５４０）。
【００５５】
判断部４５０により合算デジタル値が正から負に、あるいは負から正に移行するゼロクロシングがあったか否かを判断する（Ｓ５５０）。
Ｓ５５０の判断結果、ゼロクロシングがあった場合（Ｓ５５０）、制御部４８０の制御下でユーザの体の動きを一歩の半分の動きとして判断し、制御部４８０の制御下でカウンター４６０によりゼロクロシング回数を１だけ増加する（Ｓ５６０）。
【００５６】
そして、制御部４８０の制御下でカウンター４６０により増加されたゼロクロシング回数が２であるかを判断する（Ｓ５７０）。Ｓ５７０の判断結果、ゼロクロシング回数が２であると判断した場合、制御部４８０の制御下でユーザの体の動きを一歩であると判断する（Ｓ５８０）。そして、制御部４８０の制御下で歩数を１だけ増加させる。一方、制御部４８０の制御下でゼロクロシングの回数についてカウンター４６０を初期化する。
【００５７】
一方、Ｓ５５０の判断結果、ゼロクロシングが行われていない場合、制御部４８０の制御下でＳ５１０、Ｓ５２０、Ｓ５３０、Ｓ５４０、Ｓ５５０が繰り返し行われる。
さらに、Ｓ５７０の判断結果、ゼロクロシング回数が２でない場合、制御部４８０の制御下でＳ５１０、Ｓ５２０、Ｓ５３０、Ｓ５４０、Ｓ５５０、Ｓ５６０、Ｓ５７０が繰り返し行われる。
【００５８】
本発明によると、歩数測定装置１００、４００は、腕に装着することが好ましい。これは、肩を回転の中心にして腕が回転することから生じる回転角により地磁気検出部１１０、４１０からデジタル値が出力されるためである。
さらに、本発明によると、歩数測定装置１００、４００は足に取り付けることが好ましい。これは骨盤を回転中心にして足が回転することから生じる回転角により地磁気検出部１１０、４１０からデジタル値が出力されるためである。
【００５９】
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明による歩数測定装置は、地磁気センサーを用いて電力減少および正確な歩数測定を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る歩数測定装置のブロック図である。
【図２】図１の歩数測定装置による歩数測定方法のうち上昇動き測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１の歩数測定装置による歩数測定方法のうち下降動き測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係る歩数測定装置のブロック図である。
【図５】図４の歩数測定装置による歩数測定方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１３０      基準デジタル値生成部
１４０      基準軸選択部
１５０      デジタル値判断部
１６０      カウンター
１７０      クロシング回数判断部
１８０      表示部
１９０      制御部
【図１】
2006146930.tif 000008
【図２】
2006146930.tif 000009
【図３】
2006146930.tif 000010
【図４】
2006146930.tif 000011
【図５】
2006146930.tif 000012